变电站防误闭锁问题与应用分析

变电站防误闭锁问题与应用分析

(国网山东省电力公司济宁供电公司山东济宁272100)

摘要:随着计算机及网络通信技术的发展,变电站自动化技术对电气“五防”系统的要求进一步提高,传统电气防误闭锁方式已不能满足要求,而作为变电站综合自动化运用发展方向的微机防误闭锁系统,在功能方面还有待进一步完善和提高。为了确保变电站倒闸操作的正确,防止恶性事故的发生,满足系统安全运行的要求,在操作二次回路上设置电气闭锁、操作设备把手上设置机械程序闭锁或装设微机防误闭锁系统,已成为防止人为误操作事故发生的有效而可行的手段。本文就变电站防误闭锁问题进行了探讨。

关键词:变电站防误;闭锁;解决方案

1问题的提出

随着微机防误闭锁系统的广泛运用,许多老式防误闭锁的变电站也在进行微机防误闭锁系统的加装或改造,取得了良好的效果。那么新建变电站在配置了微机防误闭锁系统后,是否可考虑不设计电气二次回路闭锁?针对这些问题,本文从安全管理、微机“五防”技术与传统电气二次防误装置功能比较,以及实际运行中存在的问题等几个方面,展开讨论。

2微机防误闭锁系统

微机防误闭锁系统是一种以计算机及其外围设备为基础、智能专家系统为核心的防止人为操作失误的计算机监控体系,它由以下六大部分组成:微型计算机、模拟操作及显示屏、现场信息采集及通信系统装置、电脑钥匙、电子闭锁装置、智能专家系统软件等,以及电源、打印机、键盘、鼠标等辅助设备。微机防误闭锁系统在国内没有制订具体的分类方法及标准,但根据其性能及构造特点,可以分为以下类型。

(1)按现场信息采集及通信方式:可分为固定式采集器有线通信型、固定式采集

器无线通信型、移动式采集器无绳通信型三种。其性能各有特色。固定式采集器有线通信型,是最传统的、可靠性较高的产品,但由于其安装及维护工作量较大,相对于已建成的变电站而言,实施难度较大;固定式采集无线通信型,为了保证工作可靠性,需要投入较多的资金购置昂贵的通信设备,而且必须配备高水平的维护人员,但具有安装方便,有利于远方遥控的优势;移动式采集器是一个由人工携带并逐点采集设备状态的采样记录仪,具有投资最少、安装维护最方便的特点,但对厂家的技术水平和工艺质量要求甚高。

(2)按闭锁控制方式:可分为固定式程序闭锁型与智能式程序闭锁型。固定式程序闭锁型,在操作者进行操作时,必须严格按照事先编制的程序顺序进行操作,否则就闭锁被操作设备。这种产品虽然制止了可能发生的误操作,但遇到某些没有事先编制进去的特殊操作项目,便无法适应,给现场操作的灵活性带来制约。智能式程序闭锁型,操作者既可按事先编制的程序进行典型操作,遇到特殊情况时还可进行不违反基本原则的灵活操作,其操作逻辑分析由一个贮存在电脑钥匙内的智能专家系统控制。

(3)按操作过程监视方式可分为:无事后追忆监测型与可事后追忆监测型。无事后追忆监测型能对现场操作的步骤进行监测闭锁,但不进行语言提示及不能事后追查实际操作过程。可事后追忆监测型,既可在操作过程中进行监测闭锁,同时在操作过程中有电脑语言提示,并且,在操作结束后可以从“黑匣子”中追查操作过程(包括试图进行但被电脑钥匙闭锁而未遂的操作项目)。

3误操作事故的原因分析

发生误操作事故可以是人为的,即运行值班人员、检修人员以及其他人员的误操作造成的,也可以是操作二次回路绝缘损坏造成的。微机防误闭锁系统就是针对运行人员误操作事故而采取的一种防范措施。但是,它是在微机上实现的,是虚拟的,只能满足防止运行值班人员误操作的要求,而不能完全解决因检修人员或其它原因造成的误操作问题。因为在检修、试验过程中,拉合闸工作是由检修人员而不是运行人员执行的。在不能依赖微机防误闭锁装置的前提下,电气二次回路连锁就成了防误操作的最后一道防线。此外,由于二次操作回路局部绝缘破坏、无关人员误碰等外力原因造成的误操作事故,也需依靠电气二次回路连锁来防止。

4传统电气二次防误闭锁与现代微机防误闭锁技术分析

(1)电气二次防误闭锁回路是一种现场

电气联锁技术,主要通过相关设备的辅助接点连接来实现闭锁。这是电气闭锁最基本的形式,闭锁可靠。(2)微机防误闭锁系统一般不直接采用现场设备的辅助接点,接线简单,通过防误闭锁系统微机软件规则库和现场锁具实现防误闭锁。(3)电气闭锁回路一般只能防止断路器、隔离开关和接地开关的误操作,对误入带电间隔、接地线的挂接(拆除)等则无能为力。不能实现完整的“五防”功能。(4)微机防误闭锁系统可根据现场实际情况,编写相应的“五防”规则程序,可以实现较为完整的“五防”功能和杜绝不正常的操作行为发生(易引发恶性事故发生),但是在微机系统故障而解除闭锁时,“五防”功能完全失去。另外,电动操作的隔离开关和接地开关的二次操作回路绝缘破坏还极易导致开关的误拉和误合。

5完善的防误解决方案

从以上的分析和比较可知,片面地认为电气闭锁回路可靠和不可靠,认为微机防误闭锁系统万能,可以彻底取消电气二次闭锁回路,都是不可取的。电气二次闭锁回路是电力系统发展过程中经过不断完善和总结,发展起来的一套行之有效的防误闭锁方法,实现起来方便、可靠,但回路复杂,间隔多的大型变电站实现起来耗费大量电缆,且在运行中存在开关辅助接点工作不可靠、户外电磁锁机构易损坏等问题,再者其防误功能随二次接线而定,不易增加和修改,不能实现完全“五防”功能。

微机防误闭锁系统通过软件将现场大量的二次闭锁回路和操作行为变为电脑中的“五防”闭锁规则库,实现了防误闭锁的数字化,并可以实现以往不能实现或者是很难实现的防误功能,应该说是电气设备防误闭锁技术的最新技术和飞跃。但微机防误闭锁系统的漏洞和其致命的弱点在于“五防”功能以操作逻辑为核心,对于无票操作和误碰(主要是检修人员)及二次绝缘破坏则有可能防不住。通过分析传统电气二次闭锁回路和现代微机防误闭锁系统各自的特点,对于新建和改造的变电站,我们建议采用的“五防”闭锁系统方案如下。

对于站内所有断路器和开关的位置为实遥信,且微机防误闭锁系统与变电站自动化监控系统共享一个数据库的,可以考虑不设计或取消电气二次回路闭锁,所有防误功能由微机“五防”系统独立完成,且要求微机防误闭锁系统有“防空程”措施。对于站内所有断路器和开关的位置为虚遥信,且微机防误闭锁系统与变电站自动化监控系统共享一个数据库的,可以考虑部分不设计或部分取消电气二次回路闭锁(主要是指接地开关电磁锁和综合闭锁),防误功能由微机防误闭锁系统和间隔电气二次闭锁回路共同完成。要求微机防误闭锁系统有“防空程”措施。无论站内所有断路器和开关的位置为虚遥信还是实遥信,也无论微机防误闭锁与变电站自动化监控系统是否共享一个数据库,不设计或取消电气二次回路闭锁,但在电动操作的开关或接地开关机构箱的操作电源回路中加入微机防误闭锁系统的强制接点,防误功能由微机防误闭锁系统独立完成,并要求微机五防系统有“防空程”措施。

6结语

从目前的运行情况来看,为了安全可靠起见,在大力推广应用微机防误闭锁系统的同时,适度保留间隔的电气二次闭锁回路或将微机防误闭锁系统接点引入到电动操作回路中,应该是比较有效的防误闭锁措施。

参考文献:

[1]孙丰利,袁媛,陆林,刘锡云.传统电气防误闭锁与微机防误闭锁共同运行的必要性[J].硅谷.2010(15)

[2]邱涛,尉晓菲.电气二次防误闭锁与微机监控闭锁共同运行的必要性[J].电气应用.2008(01)

[3]王万斌.微机防误闭锁在电站中的运用[J].农村电气化.2006(11)

作者简介

孙鹏(1985.11.27),男,学历:华北电力大学工学学士,单位:国网山东省电力公司济宁供电公司,研究方向:变电运维技术

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